MATERIAU CELLULOSIQUE A RESISTANCE AU FEU AMELIOREE CELLULOSIC MATERIAL WITH IMPROVED FIRE RESISTANCE
La présente invention concerne un matériau cellulosique dont on a amélioré la résistance au feu par introduction dans sa structure macromoléculaire d'un polymère à caractère ignifuge. Elle concerne également un procédé de traitement permettant l'introduction de ce polymère dans la structure macromoléculaire cellulosique.The present invention relates to a cellulosic material whose fire resistance has been improved by the introduction into its macromolecular structure of a polymer with a flame retardant character. It also relates to a treatment method allowing the introduction of this polymer into the macromolecular cellulosic structure.
Dans le présent texte, il sera question de matériau cellulosique. Ce terme est utilisé pour désigner un matériau qui comporte dans sa structure macromoléculaire des chaînes cellulosiques, en tout ou partie. Il peut s'agir notamment dans le domaine textile de fibres cellulosiques naturelles comme le coton, le lin ou le chanvre ou de fibres cellulosiques artificielles telles que viscose, acétate de cellulose, triacétate de cellulose, fibres polynosiques.... Il peut également s'agir d'un matériau cellulosique autre que textile, notamment fibre lignocellulosique dans le domaine du papier ou des panneaux de particules.In this text, we will talk about cellulosic material. This term is used to designate a material which comprises in its macromolecular structure cellulosic chains, in whole or in part. It can especially be in the textile field of natural cellulosic fibers such as cotton, linen or hemp or of artificial cellulosic fibers such as viscose, cellulose acetate, cellulose triacetate, polynosic fibers, etc. It can also s 'act of a cellulosic material other than textile, in particular lignocellulosic fiber in the field of paper or particle board.
La liste ci-dessus n'est cependant pas limitative. Dans les domaines où les matériaux cellulosiques sont les plus utilisés, en particulier l'habillement, l'ameublement, la construction, on cherche à diminuer le caractère inflammable de la cellulose en effectuant des traitements ignifugeants. En particulier, s'agissant du domaine textile, on a déjà proposé de mettre en œuvre pour l'obtention d'un apprêt ignifuge des composés organophosphoriques. Par exemple dans le document FR 2 046 777, on traite la matière fibreuse cellulosique avec des bains d'imprégnation aqueux qui contiennent des esters phosphoriques comportant des groupes N- hydroxymethyles et répondant à la formule générale O CH2OHThe above list is not exhaustive, however. In the fields where cellulosic materials are the most used, in particular clothing, furniture, construction, we seek to reduce the flammable nature of cellulose by performing flame retardant treatments. In particular, with regard to the textile field, it has already been proposed to use organophosphoric compounds for obtaining a flame retardant finish. For example, in document FR 2 046 777, the cellulosic fibrous material is treated with aqueous impregnation baths which contain phosphoric esters containing N-hydroxymethyl groups and corresponding to the general formula O CH 2 OH
O = P - (CH2)n-O-CO-N ^ R'O Y dans laquelle R et R' représentent chacun un reste al yle
inférieur, n désignant un nombre de 1 à 4 et Y un atome d'hydrogène ou le reste -CH2OH, puis on soumet la matière fibreuse ainsi imprégnée à un traitement thermique.O = P - (CH2) n -O-CO-N ^ R'O Y in which R and R 'each represent an al yl residue lower, n denoting a number from 1 to 4 and Y a hydrogen atom or the remainder -CH 2 OH, then the fibrous material thus impregnated is subjected to a heat treatment.
Dans le document FR 2 094 185, la préparation aqueuse d'ignifugation contient un produit de réaction obtenue en condensant un N-méthylolamide exempt d'eau et ayant la formule : R,-O \ ^=In document FR 2 094 185, the aqueous flame retardant preparation contains a reaction product obtained by condensing an N-methylolamide free of water and having the formula: R, -O \ ^ =
R,-O -CH,-CO-NH-CH,OH dans laquelle R, et R2 désignent chacun un reste alkyle, halogénoalkyle, ou alkényle ayant 1 à 4 atomes de carbone, en milieu anhydre, le produit étant condensé sur lui-même et la condensation prolongée jusqu'à ce que pour une mole de N-méthylolamide utilisée, on obtienne la séparation d'environ 0,7 à 1 mole d'eau. La matière textile séchée est ensuite soumise à un traitement à température élevée.R, -O -CH, -CO-NH-CH, OH in which R and R 2 each denote an alkyl, haloalkyl or alkenyl residue having 1 to 4 carbon atoms, in an anhydrous medium, the product being condensed on it -same and the condensation prolonged until for one mole of N-methylolamide used, the separation of about 0.7 to 1 mole of water is obtained. The dried textile material is then subjected to a treatment at high temperature.
Enfin dans le document FR 2 152 696, on met en œuvre comme agent d'ignifugation un produit de condensation soluble dans l'eau et constitué par une mole d'un composé tétrakis-(hydroxy-méthyl)- phosphonium et 0,02 à 1 mole d'urée méthylolée ou de son alkyléther.Finally, in document FR 2 152 696, a water-soluble condensation product is used as the flame retardant, consisting of one mole of a tetrakis- (hydroxy-methyl) -phosphonium compound and 0.02 to 1 mole of methylolated urea or its alkyl ether.
Ainsi est connu de mettre en œuvre pour l'ignifugation de la matière cellulosique des composés comportant des atomes de phosphore et des atomes d'azote.Thus, it is known to use compounds for the fireproofing of cellulosic material comprising phosphorus atoms and nitrogen atoms.
La présente invention a pour objet un matériau cellulosique présentant une résistance améliorée au feu et qui comporte, lié par liaison covalente à sa structure cellulosique, un polymère ayant les motifs unitaires suivants :
partiellement substitué par des groupements dehydroxyphosphoryl.The subject of the present invention is a cellulosic material having improved fire resistance and which comprises, linked by covalent bond to its cellulosic structure, a polymer having the following unitary units: partially substituted by dehydroxyphosphoryl groups.
D'une part, du fait de la liaison covalente, le caractère ignifuge est maintenu après lavage et d'autre part, cette résistance au feu est nettement améliorée comparativement à ce qui est actuellement connu, sans doute du fait de l'interaction, dans chaque motif unitaire, de composants qui sont par ailleurs déjà connus pour apporter un certain caractère ignifuge.On the one hand, because of the covalent bond, the flame retardancy is maintained after washing and on the other hand, this fire resistance is significantly improved compared to what is currently known, probably due to the interaction, in each unitary motif, of components which are moreover already known to provide a certain flame-retardant character.
La liaison covalente entre le polymère et la structure cellulosique peut être obtenue en faisant intervenir une réaction d'estérification d'un acide phosphonique (d'un groupement d'hydroxy phosphoryl) sur un groupement hydroxyle de la cellulose.The covalent bond between the polymer and the cellulosic structure can be obtained by involving an esterification reaction of a phosphonic acid (of a hydroxy phosphoryl group) on a hydroxyl group of the cellulose.
La liaison covalente entre le polymère et la structure cellulosique peut être obtenue en faisant réagir de l'urée. De préférence m = 1 ou 2.The covalent bond between the polymer and the cellulosic structure can be obtained by reacting urea. Preferably m = 1 or 2.
Le nombre n de motifs unitaires du polymère est variable ; il peut être de 2 et aussi supérieur à 50. Sa valeur moyenne est de l'ordre de 9.The number n of unitary units of the polymer is variable; it can be 2 and also greater than 50. Its average value is around 9.
C'est un autre objet de la présente invention que de proposer un procédé de préparation d'un matériau cellulosique à résistance au feu améliorée, tel que décrit ci-dessus. Ce procédé consiste : a) à préparer un polymère hydrosoluble ayant le motif unitaire :It is another object of the present invention to provide a process for the preparation of a cellulosic material with improved fire resistance, as described above. This process consists: a) in preparing a water-soluble polymer having the unitary unit:
partiellement substitué par des groupements dehydroxyphosphoryl. partially substituted by dehydroxyphosphoryl groups.
b) à mélanger éventuellement ce polymère avec de l'urée, c) à mettre en contact ledit polymère hydrosoluble ou ledit mélange avec le matériau cellulosique, d) à porter l'ensemble à une température comprise entre 140 et 180 °C.b) optionally mixing this polymer with urea, c) bringing said water-soluble polymer or said mixture into contact with the cellulosic material, d) bringing the assembly to a temperature between 140 and 180 ° C.
Lorsqu'il s'agit de matériau cellulosique de nature textile, de préférence le polymère hydrosoluble ou le mélange de polymère et de l'urée est dissous dans un bain de traitement aqueux et la mise en contact du matériau cellulosique avec le polymère hydrosoluble ou le mélange se fait par imprégnation dudit matériau avec ledit bain de traitement.When it is a cellulosic material of a textile nature, preferably the water-soluble polymer or the mixture of polymer and urea is dissolved in an aqueous treatment bath and the contacting of the cellulosic material with the water-soluble polymer or the mixing is done by impregnating said material with said treatment bath.
Le polymère ayant le motif unitaire précité est rendu soluble en milieu aqueux par salification à l'acide de l'acide phosphorique apporté sous forme de phosphate d'ammonium. Cette réaction de salification forme des pyro ou polyphosphates qui permettent la substitution partielle du polymère par des groupements d'hydroxyphosphoryl , comme suit : Le polymère ayant le motif unitaire précité est rendu soluble en milieu aqueux par salification à l'acide de l'acide phosphorique apporté sous forme de phosphate d'ammonium. Cette réaction de salification forme des pyro ou polyphosphates qui permettent la substitution partielle du polymère par des groupements dehydroxyphosphoryl , comme suit :
OHThe polymer having the abovementioned unitary unit is made soluble in an aqueous medium by acidification of the phosphoric acid supplied in the form of ammonium phosphate. This salification reaction forms pyro or polyphosphates which allow the partial substitution of the polymer by hydroxyphosphoryl groups, as follows: The polymer having the above unitary unit is made soluble in aqueous medium by acidification of phosphoric acid supplied in the form of ammonium phosphate. This salification reaction forms pyro or polyphosphates which allow the partial substitution of the polymer by dehydroxyphosphoryl groups, as follows: OH
H 0 = P = OH 0 = P = O
- C - N - C -- C - N - C -
NH ONH O
Pour la préparation du polymère hydrosoluble ayant le motif unitaire précité, différentes voies sont possibles, soit à pression atmosphérique, soit en réacteur fermé sous pression. Parmi ces voies on peut citer , s'agissant du polymère dans lequel m = 1 : décomposition thermique du guanylurée sous forme de phosphate, seul ou dans l'urée, en présence de phosphate d'ammonium,For the preparation of the water-soluble polymer having the aforementioned unitary unit, different routes are possible, either at atmospheric pressure, or in a reactor closed under pressure. Among these routes, mention may be made, with regard to the polymer in which m = 1: thermal decomposition of guanylurea in the form of phosphate, alone or in urea, in the presence of ammonium phosphate,
Réaction du guanylurée sous forme de phosphate dans l'urée en présence d'acide phosphorique, pyrophosphorique ou polyphosphorique suivi d'un chauffage avec une solution d'ammoniaque, - Réaction de la guanidine sous forme de phosphates ou de carbonate dans l'urée en présence de phospates d'ammonium (mono, di ou triammonique),Reaction of guanylurea in the form of phosphate in urea in the presence of phosphoric, pyrophosphoric or polyphosphoric acid followed by heating with an ammonia solution, - Reaction of guanidine in the form of phosphates or carbonate in urea in presence of ammonium phospates (mono, di or triammonic),
Réaction de la guanidine sous forme de phosphates ou de carbonate dans l'urée en présence d'acide phosphorique, pyrophosphorique ou polyphosphorique suivi d'un chauffage avec une solution d'ammoniaque,Reaction of guanidine in the form of phosphates or carbonate in urea in the presence of phosphoric, pyrophosphoric or polyphosphoric acid followed by heating with an ammonia solution,
Chauffage jusqu'à fusion de chlorhydrate de guanylurée, lavage à l'eau puis traitement par l'acide pyro ou polyphosphorique suivi d'un chauffage avec une solution d'ammoniaque.Heating until guanylurea hydrochloride melts, washing with water then treatment with pyro or polyphosphoric acid followed by heating with an ammonia solution.
Réaction de la guanidine sous forme de phosphates ou
de carbonate sur l'uréthane en présence de phosphates d'ammonium.Guanidine reaction in the form of phosphates or of carbonate on urethane in the presence of ammonium phosphates.
Réaction de la guanidine sous forme de phosphates ou de carbonate sur l'uréthane en présence d'acide phosphorique, pyrophosphorique ou polyphosphorique suivi d'un chauffage avec une solution d'ammoniaque.Reaction of guanidine in the form of phosphates or carbonate on urethane in the presence of phosphoric, pyrophosphoric or polyphosphoric acid followed by heating with an ammonia solution.
Chauffage jusqu'à fusion des esters de l'acide guanidinométhanoique (guanoline) dans l'urée en présence de phosphates d'ammonium, - Chauffage jusqu'à fusion des esters de l'acide guanidinométhanoique (guanoline) dans l'urée en présence d'acide phosphorique, pyrophosphorique ou polyphosphorique suivi d'un chauffage avec une solution d'ammoniaque, Pour la préparation du polymère hydrosoluble ayant le motif unitaire précité dans lequel m = 2, différentes voies sont également possibles faisant intervenir la réaction de la dicyandiamide sur le phosphate d'ammonium en présence d'urée ou d'uréthane. Cette synthèse peut s'effectuer : - par chauffage du mélange des trois constituants ou réaction préalable de la dicyandiamide sur le phosphate d'ammonium puis réaction sur l'urée ou l'uréthane ; par réaction du biguanide sous forme de phosphate dans l'urée en présence de phosphates d'ammoniumHeating until the esters of guanidinomethanoic acid (guanoline) are melted in urea in the presence of ammonium phosphates, - Heating until the esters of guanidinomethanoic acid (guanoline) in urea are melted in the presence of phosphoric, pyrophosphoric or polyphosphoric acid followed by heating with an ammonia solution, For the preparation of the water-soluble polymer having the aforementioned unitary unit in which m = 2, different routes are also possible involving the reaction of dicyandiamide on the ammonium phosphate in the presence of urea or urethane. This synthesis can be carried out: - by heating the mixture of the three constituents or prior reaction of dicyandiamide with ammonium phosphate then reaction with urea or urethane; by reaction of biguanide in the form of phosphate in urea in the presence of ammonium phosphates
(mono, bi ou triammonique) ; par réaction du biguanide sous forme de phosphates dans l'urée en présence d'acide phosphorique , pyrophosphorique ou polyphosphorique suivi d'un chauffage avec une solution d'ammoniaque.(mono, bi or triammonic); by reaction of biguanide in the form of phosphates in urea in the presence of phosphoric, pyrophosphoric or polyphosphoric acid followed by heating with an ammonia solution.
Parmi toutes ces voies possibles, sont décrits plus complètement
quelques exemples non limitatifs permettant de préparer le polymère hydrosoluble ayant le motif unitaire précité.Among all these possible routes, are described more fully some nonlimiting examples making it possible to prepare the water-soluble polymer having the aforementioned unitary unit.
EXEMPLE 1 : on mélange 90 g de carbonate de guanidine, 240 g d'urée et 230 g d'ammonium dihydrogène phosphate. Les réactifs sont finement broyés pour avoir un mélange homogène. Ce dernier est chauffé dans un réacteur. Le mélange fond entre 115 et 120°C (environ 30 minutes pour atteindre la fusion) et il est ensuite agité. Il y a formation de mousse (prévoir presque la moitié du volume du réacteur pour la mousse). On remarque qu'il y a dégagement d'ammoniaque et formation de carbonate d'ammonium sur les parois du réfrigérant. Après 30 minutes d'agitation, la mousse disparaît et le mélange atteint 140 °C. On laisse réagir pendant 3 heures (à partir de la fusion) à 140°C sous agitation. Ensuite, le produit final est refroidi (à 1 10 °C environ) et dilué avec une solution ammoniacale (250g d'eau et 10g NH4OH 30%). Le pH du produit final est égal à 9. On laisse agiter sous reflux pendant 15 minutes environ (jusqu'à ce que la solution devienne limpide). Le carbonate de guanidine peut être remplacé par le phosphate de mono et biguanidine en diminuant la quantité de phosphates d'ammonium (mono, di ou triammonique). EXEMPLE 2 : on mélange 90g de carbonate de guanidine, 240g d'urée et 1 mole d'acide pyrophosphorique. Le mélange est chauffé à 140°C pendant 3 heures. Le produit final est refroidi (à 100°C environ) et complété à 650g avec une solution ammoniacale. L'acide pyrophosphorique peut être remplacé par une quantité équivalente d'acide polyphosphorique.EXAMPLE 1 90 g of guanidine carbonate, 240 g of urea and 230 g of ammonium dihydrogen phosphate are mixed. The reagents are finely ground to have a homogeneous mixture. The latter is heated in a reactor. The mixture melts between 115 and 120 ° C (about 30 minutes to reach melting) and it is then stirred. There is foaming (allow almost half the volume of the reactor for foam). It is noted that there is release of ammonia and formation of ammonium carbonate on the walls of the refrigerant. After 30 minutes of stirring, the foam disappears and the mixture reaches 140 ° C. The reaction medium is left to react for 3 hours (from melting) at 140 ° C. with stirring. Then, the final product is cooled (to approximately 1 10 ° C) and diluted with an ammoniacal solution (250g of water and 10g NH 4 OH 30%). The pH of the final product is equal to 9. The mixture is left to stir under reflux for approximately 15 minutes (until the solution becomes clear). Guanidine carbonate can be replaced by mono and biguanidine phosphate by reducing the amount of ammonium phosphates (mono, di or triammonique). EXAMPLE 2 90 g of guanidine carbonate, 240 g of urea and 1 mole of pyrophosphoric acid are mixed. The mixture is heated at 140 ° C for 3 hours. The final product is cooled (to around 100 ° C) and made up to 650g with an ammonia solution. Pyrophosphoric acid can be replaced by an equivalent amount of polyphosphoric acid.
EXEMPLE 3 : on mélange 84g de dicyandiamide, 240g d'urée et 230g de phosphates d'ammonium (mono, di ou triammonique). Les réactifs sont finement broyés pour avoir un mélange homogène. Ce dernier est chauffé à reflux dans un réacteur. Le mélange fond à environ 130°C. On laisse réagir pendant 3 heures à 140°C en agitant. Ensuite, le produit final est refroidi (à 100 °C environ), complété à
650g avec de l'eau puis filtré.EXAMPLE 3: 84 g of dicyandiamide, 240 g of urea and 230 g of ammonium phosphates (mono, di or triammonic) are mixed. The reagents are finely ground to have a homogeneous mixture. The latter is heated to reflux in a reactor. The mixture melts at around 130 ° C. It is left to react for 3 hours at 140 ° C. with stirring. Then, the final product is cooled (to around 100 ° C), made up to 650g with water and then filtered.
EXEMPLE 4 : on dissout 84g de dicyandiamide dans 1 15 g d'acide phosphorique (85%). On ajoute ensuite 120g d'ammoniaque, 240g d'urée et 1 15g de phosphate d'ammonium. Le mélange est chauffé à 140°C pendant 3 heures après évaporation de l'eau. Le produit final est refroidi (à 100°C environ), complété à 650g avec de l'eau puis filtré.EXAMPLE 4 84 g of dicyandiamide are dissolved in 11 g of phosphoric acid (85%). Then 120g of ammonia, 240g of urea and 1 15g of ammonium phosphate are added. The mixture is heated at 140 ° C for 3 hours after evaporation of the water. The final product is cooled (to around 100 ° C), made up to 650g with water and then filtered.
EXEMPLE 5 : on mélange 84g de dicyandiamide, 240g d'urée et 172g d'acide pyrophosphorique. Le mélange est chauffé à 140°C pendant 3 heures. Le produit final est refroidi (à 100°C environ), complété à 650g avec une solution ammoniacale puis filtré. L'acide pyrophosphorique peut être remplacé par une quantité équivalente d'acide polyphosphorique.EXAMPLE 5: 84 g of dicyandiamide, 240 g of urea and 172 g of pyrophosphoric acid are mixed. The mixture is heated at 140 ° C for 3 hours. The final product is cooled (to around 100 ° C), made up to 650g with an ammonia solution and then filtered. Pyrophosphoric acid can be replaced by an equivalent amount of polyphosphoric acid.
EXEMPLE 6 : on mélange 197g de phosphate de guanylurée, 240g d'urée et 230g de phosphates d'ammonium (mono, di ou triammonique). Les réactifs sont finement broyés pour avoir un mélange homogène. Ce dernier est chauffé à reflux dans un réacteur. Le mélange fond à environ 130°C. On laisse réagir pendant 3 heures à 140°C en agitant très lentement. Ensuite, le produit final est refroidi (à 100°C environ) et complété à 650g avec de l'eau.EXAMPLE 6 197 g of guanylurea phosphate, 240 g of urea and 230 g of ammonium phosphates (mono, di or triammonic) are mixed. The reagents are finely ground to have a homogeneous mixture. The latter is heated to reflux in a reactor. The mixture melts at around 130 ° C. It is left to react for 3 hours at 140 ° C. with very slow stirring. Then, the final product is cooled (to around 100 ° C) and made up to 650g with water.
EXEMPLE 7 : on dissout 197g de phosphate de guanylurée dans 58 d'acide phosphorique (85%). On ajoute ensuite 120g d'ammoniaque, 240g d'urée et 58g de phosphate d'ammonium. Le mélange est chauffé à 140°C pendant 3 heures après évaporation de l'eau. Le produit final est refroidi (à 100°C environ), complété à 650g avec de l'eau puis filtré.EXAMPLE 7 197 g of guanylurea phosphate are dissolved in 58 of phosphoric acid (85%). Then 120g of ammonia, 240g of urea and 58g of ammonium phosphate are added. The mixture is heated at 140 ° C for 3 hours after evaporation of the water. The final product is cooled (to around 100 ° C), made up to 650g with water and then filtered.
EXEMPLE 8 : on mélange 197g dé phosphate de guanylurée, 240g d'urée et 86g d'acide pyrophosphorique. Le mélange est chauffé à 140°C pendant 3 heures. Le produit final est refroidi (à 100°C environ), complété à 650g avec une solution ammoniacale puis filtré. L'acide pyrophosphorique peut être remplacé par une quantité équivalente
d'acide polyphosphorique.EXAMPLE 8 197 g of guanylurea phosphate, 240 g of urea and 86 g of pyrophosphoric acid are mixed. The mixture is heated at 140 ° C for 3 hours. The final product is cooled (to around 100 ° C), made up to 650g with an ammonia solution and then filtered. Pyrophosphoric acid can be replaced by an equivalent amount polyphosphoric acid.
EXEMPLE 9 : dans un réacteur, on mélange 84g de dicyandiamide (DDA), 1 15g d'eau et 130g d'acide phosphorique à 75%. La DDA et l'eau sont mis en premier dans le réacteur. Ensuite, on ajoute 60% de la quantité d'acide phosphorique et on chauffe le mélange lentement sous agitation. On arrête le chauffage quand la température atteint 80°C. Etant donné que cette réaction est très exothermique, la température va augmenter jusqu'au 105-100 °C. A cette température, on ajoute très lentement le reste de l'acide phosphorique (pendant 15-20 minutes). Lorsque la totalité de l'acide est ajoutée, la température est maintenue à 105°C pendant 50 minutes. Ensuite, on ajoute 125g d'urée au phosphate de guanylurée et on chauffe le mélange en agitant pendant 10 à 15 minutes à 90°C jusqu'à dissolution totale. Puis, on ajoute lentement 110g d'une solution d'ammoniaque à 30% (pendant environ 30 minutes). Lorsque l'addition est terminée, l'eau est évaporée et le mélange est chauffé à 140°C pendant 3 heures. Le produit final est refroidi et complété à 650g avec de l'eau.EXAMPLE 9 In a reactor, 84 g of dicyandiamide (DDA), 1 15 g of water and 130 g of 75% phosphoric acid are mixed. DDA and water are put first in the reactor. Then, 60% of the quantity of phosphoric acid is added and the mixture is heated slowly with stirring. Heating is stopped when the temperature reaches 80 ° C. Since this reaction is very exothermic, the temperature will increase to 105-100 ° C. At this temperature, the rest of the phosphoric acid is added very slowly (over 15-20 minutes). When all of the acid is added, the temperature is maintained at 105 ° C for 50 minutes. Then, 125 g of urea is added to the guanylurea phosphate and the mixture is heated with stirring for 10 to 15 minutes at 90 ° C until complete dissolution. Then, slowly add 110g of a 30% ammonia solution (for about 30 minutes). When the addition is complete, the water is evaporated and the mixture is heated at 140 ° C for 3 hours. The final product is cooled and made up to 650g with water.
Le produit final obtenu dans tous les exemples ci-dessus est un polymère ayant le motif unitaire caractéristique de la présente invention avec un coefficient m égal à 1 pour les exemples 1 et 2 , 6 à 9 et à 2 pour les exemples 3 à 5.The final product obtained in all of the above examples is a polymer having the unitary unit characteristic of the present invention with a coefficient m equal to 1 for examples 1 and 2, 6 to 9 and to 2 for examples 3 to 5.
Le polymère ayant le motif unitaire précité est hydrosoluble : c'est donc le plus généralement un bain de traitement aqueux contenant ledit polymère et éventuellement de l'urée qui sera mis en œuvre pour l'obtention du matériau cellulosique à résistance au feu améliorée. Ce polymère est dilué dans de l'eau à une concentration qui est fonction des performances recherchées. Le bain de traitement est de préférence porté à une température comprise entre 50 et 70°C pour faciliter son imprégnation du matériau cellulosique.The polymer having the aforementioned unitary unit is water-soluble: it is therefore most generally an aqueous treatment bath containing said polymer and possibly urea which will be used to obtain the cellulosic material with improved fire resistance. This polymer is diluted in water to a concentration which is a function of the desired performance. The treatment bath is preferably brought to a temperature between 50 and 70 ° C to facilitate its impregnation of the cellulosic material.
S'agissant en particulier d'une toile de coton, l'imprégnation se
fait par passage au foulard avec un double exprimage, la pression des rouleaux étant déterminée en sorte d'un apport du bain de traitement de l'ordre de 50% du poids de la toile. Celle-ci est ensuite soumise à un traitement thermique, en rame ou en polymèriseuse, à une température qui est comprise entre 140 et 180°C. Lors de ce traitement thermique, l'urée réagit sur les fonctions alcool de la structure cellulosique et sur le polymère hydrosoluble et on obtient donc une fixation dudit polymère par liaison covalente sur la structure cellulosique. Après le traitement thermique, il est souhaitable d'effectuer un lavage de la toile pour éliminer les produits en excès non fixés, par exemple un passage sur Jigger en eau courante à 40°C environ.As it is in particular a cotton canvas, the impregnation is made by passing over the scarf with a double expression, the pressure of the rollers being determined so as to provide an input from the treatment bath of the order of 50% of the weight of the fabric. This is then subjected to a heat treatment, in oar or in polymerizer, at a temperature which is between 140 and 180 ° C. During this heat treatment, the urea reacts on the alcohol functions of the cellulosic structure and on the water-soluble polymer and a fixing of said polymer is therefore obtained by covalent bond on the cellulosic structure. After the heat treatment, it is desirable to carry out a washing of the fabric in order to remove the excess products which are not fixed, for example passing over Jigger in running water at around 40 ° C.
Il est à noter que dans les voies envisagées ci-dessus pour la production du polymère hydrosoluble, on met en œuvre de l'urée et on obtient le polymère à l'état dissous dans une solution aqueuse. Il est donc possible d'utiliser cette solution comme bain de traitement à condition d'utiliser de l'urée en excès de manière à retrouver dans le bain de traitement, non seulement le polymère hydrosoluble, mais également la quantité d'urée nécessaire pour réaliser la fixation de ce polymère sur la structure cellulosique.It should be noted that in the routes envisaged above for the production of the water-soluble polymer, urea is used and the polymer is obtained in the dissolved state in an aqueous solution. It is therefore possible to use this solution as a treatment bath provided that excess urea is used so as to find in the treatment bath not only the water-soluble polymer, but also the quantity of urea necessary to produce the fixing of this polymer on the cellulosic structure.
La toile ainsi traitée ignifuge, lavée et séchée, peut, de manière tout à fait avantageuse, être soumise à un traitement d'imperméabilisation par passage dans un bain à température ambiante constituée d'une solution aqueuse contenant : - 10 à 20 g/l d'acétate de Zirconium,The canvas thus treated with fire retardant, washed and dried, can, quite advantageously, be subjected to a waterproofing treatment by passage through a bath at room temperature consisting of an aqueous solution containing: - 10 to 20 g / l Zirconium acetate,
- 80 à 100 g/l de dicyandiamide formol,- 80 to 100 g / l of dicyandiamide formalin,
- 30 à 60 g/l d'une résine fluorée.- 30 to 60 g / l of a fluorinated resin.
Ce passage est réalisé sur foulard avec double exprimage. La toile ainsi imprégnée est soumise à un traitement thermique de l'ordre de 150°C.This passage is carried out on a scarf with double expression. The fabric thus impregnated is subjected to a heat treatment of the order of 150 ° C.
La présence d'acétate de Zirconium et de dicyandiamide formol
dans le bain d'imperméabilisation présente l'avantage de permettre l'élimination complète des traces éventuelles de phosphate qui resteraient après lavage de la toile, non fixées sur la structure cellulosique. Une telle toile à résistance au feu améliorée et imperméabilisée comme décrit ci-dessus, peut être utilisée en particulier comme bâche et comme toile de tente.The presence of Zirconium acetate and dicyandiamide formalin in the waterproofing bath has the advantage of allowing the complete elimination of any traces of phosphate which would remain after washing the fabric, not fixed to the cellulosic structure. Such a fabric with improved fire resistance and waterproofed as described above, can be used in particular as a tarpaulin and as a tent fabric.
Il est à souligner un autre avantage de la présente invention, à savoir que le matériau cellulosique revendiqué possède également des propriétés d'imputrescibilité, ce qui est particulièrement avantageux dans l'application de ce matériau comme bâche ou toile de tente.Another advantage of the present invention should be emphasized, namely that the claimed cellulosic material also has rot-proofing properties, which is particularly advantageous in the application of this material as a tarpaulin or tent fabric.
De plus, s'agissant d'un matériau textile, on a également constaté que ce matériau présentait comparativement au même matériau non traité, une meilleure résistance au retrait. La présente invention n'est pas limitée aux seuls exemples qui ont été décrits ci-dessus et qui concernent l'application du matériau cellulosique de l'invention au domaine textile. En particulier, il peut s'appliquer dans le domaine des panneaux de particules. Dans ce cas, l'incorporation du polymère sur la structure cellulosique est réalisée, lors de la fabrication du panneau de particules, en incorporant ledit polymère et l'urée dans la colle qui est mise en œuvre pour la consolidation à chaud.
In addition, in the case of a textile material, it has also been found that this material has, compared to the same untreated material, better resistance to shrinkage. The present invention is not limited to the only examples which have been described above and which relate to the application of the cellulosic material of the invention to the textile field. In particular, it can be applied in the field of particle boards. In this case, the incorporation of the polymer on the cellulosic structure is carried out, during the manufacture of the particle board, by incorporating the said polymer and the urea in the adhesive which is used for the hot consolidation.